Биохимические основы методов скоростно-силовой полготовки спортсменов.

Биохимические основы скоростно-силовых качеств спортсмена и методы их развития

Наиболее важными скоростно-силовыми качествами спортсмена являются сила, скорость и мощность развиваемого мышечного усилия. Проявление их зависит от ряда психологических, физиологических и биохимических особенностей организма.

Максимальные значения скоростно-силовых качеств достигаются при предельно высокой концентрации волевого усилия. При этом обеспечивается оптимальное возбуждение в моторных центрах и поддержание максимальной частоты импульсов в двигательных нервах, при которой в работу включается наибольшее количество двигательных единиц. Проявление скоростно-силовых качеств во многом зависит от соотношения быстро- и медленносокращающихся волокон в составе мышцы и особенностей ее внутреннего биохимического состава, в частности от направления сухожильных тяжей и расположения по отношению к ним мышечных волокон (от этого зависит величина суммарного усилия, развиваемого в точках прикрепления сухожильных окончаний мышцы к костным рычагам), а также от координации движений (сложения усилий, развиваемых мышцами-синергистами, противодействия мышц-антагонистов, последовательности временной активации отдельных групп мышц и т. д.).

Биохимическая характеристика скоростно-силовых качеств

На уровне отдельных двигательных единиц проявление скоростно-силовых качеств определяется частотой импульсов, достигающих синаптических образований на наружной мембране мышечного волокна, скоростью передачи электрического возбуждения от наружной мембраны к миофибриллам, мощностью потока ионов Са²⁺, освобождающихся из внутренних цистерн саркоплазматического ретикулума во внутриклеточное пространство, скоростью развития активации в миофибриллах, общим количеством, ферментативными свойствами и особенностями строения сократительных белков миофибрилл и т. п.

В скелетных мышцах человека средняя длина саркомера составляет 1,8 мк, а длина миозиновых нитей — около 1 мк.

Длина саркомера, или степень полимеризации миозина в толстых нитях миофибрилл — генетически обусловленный фактор, поэтому он остается неизменным в процессе индивидуального развития и при тренировке. Длина саркомера неодинакова в волокнах разного типа, входящих в состав различных мышц. В то же время содержание в мышцах белка актина существенно изменяется в процессе индивидуального развития и под влиянием тренировки. Этот показатель отражает выраженные различия в мышечных волокнах разного типа и в мышцах различного функционального назначения.

Содержание актина в миофибриллах мышц находится в линейной зависимости от общего количества креатина. Оба показателя — содержание актина и общая концентрация креатина в мышцах — могут быть использованы при контроле за развитием мышечной силы и прогнозировании уровня спортивных достижений в скоростно-силовых упражнениях.

Вторая фундаментальная зависимость описывает связь между максимальной скоростью сокращения мышцы, длиной саркомера и относительной АТФ-азной активностью миозина. Максимальная скорость сокращения различна в мышечных волокнах разного типа: в быстросокращающихся белых волокнах она примерно в 4 раза выше, чем в медленносокращающихся красных волокнах.

В произвольных движениях человека важно не изолированное проявление силы или скорости сокращения, а их совместный эффект, оцениваемый величиной мощности развиваемого усилия. Поскольку мощность является произведением силы на скорость, то, исходя из уже известных зависимостей для силы и скорости сокращения, нетрудно вывести третью зависимость, описывающую изменения мощности при мышечном сокращении. Мощность, развиваемая мышцей, зависит от суммарной АТФ-азной активности, т. е. общей скорости расщепления АТФ.

Значения максимальной мощности, как и максимальной скорости сокращения, существенно различаются в мышечных волокнах разного типа и заметно изменяются при адаптации к определенному виду двигательной деятельности. В быстросокращающихся волокнах максимальная мощность составляет около 155 Вт • кг¹ массы мышц, в медленносокращающихся волокнах — 40 Вт • кг¹.

К числу фундаментальных зависимостей для мышцы следует отнести и так называемую характеристическую зависимость Хилла, определяющую связь между величиной проявляемой силы и скоростью сокращения: наибольшая сила проявляется в изометрическом режиме при скорости сокращения, равной нулю, а наибольшая скорость сокращения развивается при величине относительной силы, составляющей около 0,2 от индивидуального максимума изометрического усилия. Характеристическая зависимость в равной мере приложима как к быстросокращающимся, так и к медленносокращающимся мышечным волокнам.

Максимальная скорость сокращения белых волокон в 4 раза больше, чем красных. Поскольку в большинстве скелетных мышц красные и белые волокна находятся в определенных пропорциях, сократительные свойства этих мышц будут относиться к той области на графике характеристической зависимости, которая заключена между экстремальными значениями для красных и белых волокон.

Исходя из описанной зависимости между силой и скоростью мышечного сокращения можно установить основные требования к упражнениям, направленным на развитие скоростно-силовых качеств. Так, при развитии силовых возможностей (улучшении максимальной силы мышц) преодолеваемое сопротивление должно составлять 70—100% индивидуального изометрического максимума для данной группы; при развитии скорости сокращения — 20—40 %, а при совершенствовании комплексного проявления силы и скорости сокращения, т. е. мощности, — 40—70 %. Необходимым требованием к упражнениям скоростно-силовой направленности является наибольшее их соответствие структуре основного упражнения и создание условий для выполнения упражнения с предельным усилием.

Биохимические основы методов скоростно-силовой полготовки спортсменов.

Структурные факторы скоростно-силовых способностей человека (длина саркомеров в миофибриллах, содержание быстро- и медленносокращающихся волокон в мышцах) генетически обусловлены, поэтому основным методическим путем улучшения скоростно-силовых качеств спортсменов является подбор средств и методов, которые могли бы улучшить АТФ-азную активность миозина и усилить синтез сократительных белков в мышцах. В скоростно-силовых видах спорта для решения этих задач в настоящее время используются два основных методических приема — метод максимальных усилий и метод повторных предельных упражнений.

Для тренировки способностей к максимальному проявлению скоростно-силовых качеств применяются упражнения, близкие по биодинамической структуре к соревновательным или сами соревновательные упражнения. Они выполняются с предельной мобилизацией на проявление максимального усилия с небольшим числом повторений и нерегламентированными интервалами отдыха, достаточными для восстановления и повторной мобилизации на максимальное усилие (как правило, 1,5—2 мин отдыха между упражнениями).

Предельный объем упражнений с максимальным проявлением силы, скорости или мощности определяется критической концентрацией КрФ в мышцах (примерно 1/3 от общей алактатной анаэробной емкости), ниже которой уже невозможно поддерживать максимальную скорость ресинтеза АТФ. За счет этого количества КрФ можно выполнять непрерывно до 5—6 повторений таких упражнений. При произвольно дозируемых интервалах отдыха в одном тренировочном занятии можно 10—12 раз повторить упражнение без заметного снижения максимальной мощности. При большом числе повторений развивается локальное утомление, которое приводит к нарушению координации движений и снижению мощности сокращения. Снижение концентрации КрФ в работающих мышцах ниже критического значения сопровождается усилением гликолиза, накоплением молочной кислоты и резким снижением внутриклеточного рН. Под влиянием этих изменений во внутриклеточной среде происходит угнетение миозиновой АТФ-азы и, как следствие, — снижение максимальной мощности упражнения. Поэтому тренировочную работу необходимо прекращать как только обнаруживается выраженное снижение максимальной мощности либо резкое изменение содержания молочной кислоты и показателей кислотно-щелочного равновесия крови (рис. 178).

Метод повторных предельных упражнений применяется для усиления синтеза сократительных белков и увеличения мышечной массы. Для решения этой задачи может быть использован широкий круг упражнений, в достаточной мере нагружающих избранную группу мышц. Преодолеваемое сопротивление обычно не превышает 70 % максимальной изометрической силы. Упражнения выполняются с большим числом повторений до отказа.

При сопротивлениях, составляющих более 50 % максимальной изометрической силы, кровоток через мышцу резко уменьшается, что сопровождается появлением локальной гипоксии. В этих условиях (при дефиците аэробной энергопродукции) значительно исчерпываются алактатные анаэробные резервы и в мышцах накапливается большое количество свободного креатина, заметно усиливается образование молочной кислоты в результате гликолиза. Из-за дефицита макроэргических соединений при выполнении большого объема работы происходит разрушение мышечных белков и накопление продуктов их распада (низкомолекулярных пептидов, аминокислот и т. п.). Продукты расщепления белков, как и свободный креатин, служат активаторами белкового синтеза в период отдыха после ско-ростно-силовой работы, когда восстанавливается нормальное снабжение тканей кислородом и усиливается доставка к ним питательных веществ. Накопление молочной кислоты при предельной работе и вызванное этим изменение внутримышечного осмотического давления способствуют задержанию в мышцах межклеточной жидкости, богатой питательными веществами. При систематическом повторении таких тренировок в мышцах существенно увеличивается содержание сократительных белков и возрастает общий объем мышечной массы.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 1295; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!